铁调素(Hepcidin)是一种兼具抗菌和调节机体铁代谢功能的抗菌肽。目前对Hepcidin调铁功能的研究已经很透彻，但是对猪源Hepcidin(Porcine Hepcidin，pHepc)的研究甚少。本试验对pHepc体外抗菌活性、抗菌机制及安全性进行了评估，并通过胞内菌和胞外菌感染猪肠道上皮细胞系IPEC-1、人结肠腺癌细胞系Caco-2和猪肺泡巨噬细胞3D4/2，探究了pHepc在细菌感染宿主细胞中发挥的作用。围绕此开展了以下试验:　　试验一 pHepc体外抗菌活性及其机制的研究　　试验采用琼脂糖扩散、菌落计数、透射电镜和DNA凝胶电泳阻滞方法研究了pHepc对几株常见致病菌的抗菌活性。研究发现:①人工合成的pHepc对受试菌具有抑菌活性，能够抑制所有受试菌的生长，并且存在剂量依赖效应。其中，金黄葡萄球菌ATCC25923对pHepc最敏感，最高浓度的pHepc可以减少2 log CFU/ml金黄葡萄球菌ATCC25923细菌数量。相比之下，pHepc只减少1.5 log CFU/ml其他受试菌数量。②pHepc是猪内源表达产生的，因此我们探究了不同生理基质对pHepc抑菌活性的影响。结果发现，pHepc具有广泛的pH适应条件，在pH6.0-8.0范围内可以抑制大肠杆菌K88，而对于金黄葡萄球菌能在略广的pH范围内(pH4.0-8.0)发挥抑菌活性。但是用仔猪血清处理pHepc30 min后，肽的抑菌活性丧失。③由于pHepc在调节机体铁代谢中发挥着重要功能，因此我们研究了铁对pHepc抑菌活性的影响。结果显示:pHepc在较高的铁离子浓度下仍然能发挥较强的抗菌活性，说明其抑菌活性并不依赖铁离子。　　进一步对pHepc抑菌机制的研究发现pHepc可以提高大肠杆菌K88和金黄色葡萄球菌ATCC25923细菌表面疏水性。利用SYTOX摄取试验和透射电镜观察等方法揭示了pHepc同时存在膜作用机制和胞内作用机制，且对细胞膜的破坏作用存在剂量依赖性，64μg/ml的pHepc使得受试菌膜均受到一定程度的破损。pHepc作用细菌后，菌体电子密度分布不均一，两级和中间出现空泡化，细菌内容物泄露，还引起部分大肠杆菌K88菌体变长。同时还发现pHepc能够有效结合细菌质粒DNA，抑制其迁移。　　试验二 pHepc在细菌感染宿主细胞中发挥的作用研究　　根据试验一的结果，我们选取胞外菌大肠杆菌K88和金黄色葡萄球菌ATCC25923，以及胞内菌鼠伤寒沙门氏菌CMCC50013开展了细菌感染细胞试验。结果显示:pHepc在胞内菌和胞外菌感染机体中发挥不同的作用。在胞外菌感染细胞试验中，相比于细菌感染组，阴性肽pHepcC-A（将pHepc的8个半胱氨酸全部替换为丙氨酸的直链肽）没有减少受试菌粘附和入侵细胞的数量。而pHepc处理可以显著减少大肠杆菌K88和金黄色葡萄球菌ATCC25923的细菌数量。通过光学显微镜镜检、吉姆萨染色和扫描电镜观察，结果表明:pHepc使得大肠杆菌K88发生聚集。相反的，对于胞内菌鼠伤寒沙门氏菌CMCC50013，pHepc处理可显著增加粘附和入侵Caco-2细胞和3D4/2巨噬细胞的细菌数量。通过在不同感染时间点统计入侵菌的数量结果发现经pHepc处理后，细胞内的细菌繁殖明显增加，提示可能与胞内铁离子浓度相关。进一步的蛋白电泳结果显示，pHepc处理使细胞膜铁转运蛋白Fpn发生了部分降解，使铁的输出受到抑制从而使胞内铁浓度升高。同时，用铁螯合剂螯合细胞内铁离子后，胞内细菌数量显著减少，表明胞内菌的生长是铁依赖性的，pHepc处理后使胞内细菌快速生长确实与胞内铁离子浓度存在一定关系。鼠伤寒沙门氏菌CMCC50013感染巨噬细胞3D4/2的实验还显示，pHepc处理显著缓解感染引起的炎性细胞因子IL-1α、IL-6、IL-8、TNF-αmRNA表达量的上调(p＜0.05)。单独添加pHepc和pHepcC-A均对细胞M1型极化标志因子TNF-α、IL-6、IL-1β等分泌没有显著影响(p＞0.05)。　　综上，本研究结果表明，pHepc在猪体内发挥着重要的抗菌功能，该研究可能对保障机体健康提供思路。